用DSC法研究管道熔结环氧粉末涂料固化特性.pdfVIP

维普资讯 焊管 ．第31卷第3期 ．2008年5月 ●试 验与 研 究 用 DSC法研 究 管道熔结环氧粉末涂料固化特性 常 永 懿 (中油管道防腐工程有限责任公司，河北 廊坊 065000) 摘 要 ：应用差示扫描量热法(DSC)技术深入地研究了国内广泛应用的管道熔结环氧粉末涂 料，分析计算确定了内在的体系固化反应动力学方程式。通过分析固化反应动力学方程式并 结合生产实际确定了生产工艺条件 ，并按此工艺制备了涂层试样。测试结果表明：动态试验得 到的固化反应动力学方程能够较为真实地反映体系实际固化反应过程 ，可为固化工艺的确定 提供理论 的依据 。 关键词 ：熔结环氧粉末涂料；差示扫描量热法；固化反应动力学 中图分类号：TB37 文献标志码 ：A 文章编号 ：1001—3938(2008)03—0024—04 0 前 言 别进行动态 固化 DSC扫描试验。执行程序按 CSAZ245．20_2002标准 l2．7．3．2．1条款规定 ： 管道熔结环氧粉末涂层的最终使用性能与其 (a)从 25cC升温至70cC，快速冷却至25cC；(b) 固化程度即固化转化率的大小密切相关，要想获 从25cC升温至285cC，快速冷却至 25cC；(c)从 得 良好的实际使用性能，环氧粉末涂料必须要达 25cC升温至 150cC加热温度控制程序 。由固化 到较高的固化转化率。资料报道…：要减少 目前 过程曲线得到固化反应放热峰的峰始温度 、峰 管道 3PE防腐层翘边现象的发生，必须保证环氧 顶温度 、峰终温度 和峰顶温度时的固化转 粉末涂料达到95％以上的固化转化率 。因此 ，很 化率Ot。，利用上述信息求得理论固化反应动力学 有必要明白管道熔结环氧粉末涂料的固化特性。 方程。 (2)熔结环氧粉末涂层试样的制备 结合 3PE防腐生产实际状况和获得的理论 1 实验部分 固化动力学方程式，确定涂敷加热温度及固化所 需的最低反应时间，在生产线上进行管道熔结环 1．1 原材料 氧粉末涂层试样 的制备，测试试样固化度。 试验材料选用埋地管道用单层熔结环氧粉末 涂料，牌号为3M226N8G，放热焓变为63．35J／g。 2 理论依据 1．2 DSC分析 1．2．1 分析仪器 2．1 动力学方程 式 的表达 仪器选用DSC822e差示扫描量热仪 (Mettler 应用DSC数据分析并研究固化反应动力学 — Toledo公司)。 的基础方程 ，广泛采用半经验性的模型方程 I4， 1．2．2 试验方法 其表达式为 (1)动态 DSC扫描 称取约 10mg环氧粉末涂料放置于40 标 警：A…p(_ l ， (1) 准铝坩埚 内，密封；选择 5~C／min，10~C／min，15 ~C／min，20~C／min和 25~C／min5个升温速率分